成人高等教育
本科
毕业设计
题目氯化氢合成工艺设计学院XX学院
专业化学工程与工艺
班级化学工程与工艺
姓名XXX
指导教师XXX
（2015年07月）
本设计是以氯化氢为产品，年产10万吨氯碱车间氯化氢合成工段的初步设计，说明书首先阐述了合成氯化氢的意义与作用，国内外氯化氢合成的研究现状一级发展前景。其次介绍了本设计的设计依据，厂址选择，原材料及产品规格。确定工艺路线，工艺流程的简述，以及整个生产过程的物料和热量守恒。对氯化氢合成炉、吸收器等主要设备进行了计算以及相应的选择型，并综合各方面因素对车间布置，自动控制，安全和环境保护工程进行了合理的设计。
关键词：氯化氢；合成；工艺路线
引言
第一章、总论
1.1国内外的发展前景
第二章、氯化氢的性质
2.1物理性质
2.2化学性质
第三章、原料与产品的规格
3.1主要原料
3.2规格
第四章、工艺设计和计算
4.1工艺原理
4.2工艺流程简述与流程图 4.3工艺指标及控制参数 4.4工艺路线的选择
第五章、物料衡算
5.1进合成炉各物质的量 5.2出合成炉各物质的量 5.3吸收水用量计算
第六章、热量恒算
6.1合成炉热量恒算
6.2降膜吸收器热量恒算第七章、主体设备设计计算
7.1管道计算
7.1.1氢气管道计算
7.1.2氯气管道计算
7.2氯化氢总管计算
7.3循环水管道计算
7.4设备计算
7.5设备一览表
第八章、设备布置
8.1车间布置的基本原则
8.2氯化氢合成车间的布置第九章、安全注意事项
9.1安全技术
9.2氯化氢对人体的伤害
9.3预防措施
第十章、参考文献
氯化氢是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一，也是氯碱做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大的化学合成法产品，其在居民经济的所有部门均很重要，除应用于化学工业本身，有轻工、纺织、石油化工、有色金属冶炼和公用事业等方面均有很大用途。本设计是设计氯气和氢气合成氯化氢，用水吸收制成盐酸和高纯酸。氯化氢气体送入氯乙烯工序与乙炔反应生成氯乙烯。
第一章总论
1.1氯化氢合成的国内外现状和发展前景
随着石油化工的蓬勃兴起，对氯的需求量增大，推动了氯碱工业的发展，为了利用大量的副产物氢气，合成法制盐酸发展起来了。目前，国内外对制备高纯酸的方法很多，例如，解吸法，盐酸脱析法，合成法，工业副产酸脱析法，石油化工副产氯化氢提纯法等等，本世纪上半叶合成法逐渐成为全世界各国生产氯化氢的主要方法。
我国在合成氯化氢生产过程中不断进行革新，引进国外发展流程，近年来，由于石墨炉的广泛使用，生产效率大幅度提高，也使得氯化氢和盐酸的合成工艺达到了新的技术水平。
第二章氯化氢的性质
2.1氯化氢物理性质
氯化氢分子量为36.46，在常温下为无色气体，具有刺激性气味，氯化氢比氢气重，标准状态下，密度为1.639g/L，临界温度51.54℃，临界压力为8314Kpa，临界密度为0.42g/cm3，氯化氢在水中溶解度很大，不同温度下，氯化氢在水中的溶解度表如下2-1：
表2-1
氯化氢在101.3Kpa压力下，沸点为–85℃，凝固点为–114.2℃，氯化氢的比热容在常温下15℃时为0.8124KJ/(kg℃)，在0-1700℃范围内，可按下式计算(误差1.5％)：
C=0.775+11.2505×10－5T 式中T为绝对温度
氯化氢能与空气中的水气形成烟雾，氯化氢在空气中能发，无水氯化氢在常温及667.8Kpa压力下可液化，在沸点时，密度为1.194g/ml
2.2化学性质
⑴干燥的氯化氢不与金属反应
⑵氯化氢与金属反应
2Hcl + Fe = FeCl2 + H2 ↑
⑶氯化氢与碱反应
Hcl + NaOH = NaCl + H2O
第三章原料与产品规格
3.1主要原料见表3-1：
表3-1
3.2产品规格
本工段的主要产品为氯化氢气体及盐酸
氯化氢纯度92％～94％盐酸31％～33％
第四章工艺设计和计算
4.1工艺原理
氢气与氯气在无光照射或者光线很弱、低温、常压下，其反应速度很慢，而在加热、明亮的光线照射下有触媒影响作用下，会迅速的化合甚至产生爆炸性化合，氯气与氢气燃烧合成氯化氢过程会放出大量的热，反应式如下:
H2+Cl2=2HCl+184.62KJ
氯气和氢气的反应机理为连锁反应
链的生成:在合成氯化氢过程中，氯与氢在受光线的作用以后，首先氯分子吸收光量子而被解离成2个活化的氯原子Cl，这俩个活化的氯原子在与氢分子作用生成1个氯化氢分子和1个活化的氢原子H，这个活化的氢原子又与1个氯分子作用，生成1个活化的氯原子，如此继续下去构成一个连锁的反应，如下式:
Cl2+△→2HCl
Cl + H2→HCl+
H+ Cl2→HCl+ Cl
Cl+ H2→HCl+H……….
△—光量子 Cl—活化氯原子 H—活化氢原子
影响氯化氢合成的条件：
①温度的影响
氯气和氢气在常温、常压下，无光条件下反应很慢，在440℃以上迅速反应，但高于1500℃时有显著分解现象
②水分的影响
绝对干燥的氯化氢和氢气很难反应，当有微量水分时，往往可以加慢反应速度，但水分超过5×10–5时，对反应速度没有多大影响，反而产生过多的冷凝酸。
③触媒的影响
触媒是一种催化剂，当氯化氢反应时，触媒接触石英灯头时，也可起接触作用，促使反应速度。
4.2工艺流程域简述
4.2.1工艺流程图：
4.2.2工艺简述
来自氯氢处理岗位合格的氢气和氯气经缓冲罐、总管、阻火器，按比例进入合成炉，在灯头上合成燃烧，生成的氯化氢气体从合成炉的冷却段底部导出，温度控制在45℃以下，进入分配台供PVC或进入降膜吸收器制成盐酸或高纯酸，氯化氢经过一级降膜吸收器吸收后，剩余的氯化氢进入二级降膜吸收器再次吸收，吸收后的稀酸进一级降膜吸收器吸收，二级降膜吸收器的尾气抽入循环酸罐后由泵输送至一级降膜吸收器再次吸收，各合成炉和氯化氢总管的冷凝酸进入回收酸罐由泵输送至盐酸储罐。
4.3工艺指标及控制参数
氢气纯度≥98％氯气纯度≥97％
氯含氢≤0.4％氯气总管压力0.07MPa~0.12 MPa 氢气总管压力0.08 MPa ~0.1 MPa 氯化氢压力≤0.06 Mpa 氯含氢温度≤45℃氯含氢纯度91％~94％
氯含氢含游离氯 0 盐酸浓度31％~34％
下酸温度≤45℃点炉前炉内含氢≤0.4％
循环水压力150KPa~200KPa 盐酸储罐液位≤6.0m
高纯酸储罐液位2.0m~6.0m 合成热水罐4.0m~5.0m
采暖热水罐2.5m~4.0m 循环酸罐1.0m~2.0m
4.4工艺路线的选择
二合一合成炉工艺特点，炉内合成的氯含氢气体不与合成炉的钢
铁部分接触，生成的氯含氢质量较高，出合成炉的气体用石墨冷却器
冷却，冷却效果很大提高，热水废热也可再此利用。
氢气和氯气在力混合燃烧，无论负荷大小火焰都保持稳定，冷却
段都采用强化传热技术，在水套内增设导流板，迫使冷却液围绕石墨
筒外流动，提高流速。吸收段采用溢流管外加侧稳压环技术，提高吸
收率。
二合一合成炉技能产生氯化氢气体，又能部分制成盐酸，可以满
足不同的需求，具有更广阔的应用前景。因此本设计采用二合一合成
炉制氯化氢气体。
第五章物料恒算
5.1进合成炉的各物质的量（表5-1）
原料氢气量＝纯氢气摩尔量/氢气摩尔分数
原料氢含量:156.25/0.9745＝160.399kmol/h
各组分的含量＝原料氢气量×组分的摩尔分数
含氮气:160.399×0.06%=0.0962kmol/h
含水分:160.399×2.48%＝3.976kmol/h
含氧气:160.399×0.01%＝0.0160kmol/h
原料氯气含量＝纯氯气摩尔量/氯气摩尔分数
原料氯气量:148.81/0.9716=153.16kmol/h
各组分的含量＝原料氯气量×组分摩尔分数
含氢气:153.16×0.34%=0.521kmol/h
含水分:153.16×0.18%=0.2757kmol/h
含氧气:153.16×0.99%=1.516kmol/h
各物料总进料:
氢气:∑H2（mol）＝156.25+0.521=156.77kmol/h ∑H2（m）＝156.771×2=313.542kg/h 氯气:∑Cl2（mol）=148.81kmol
∑Cl2（m）=148.81×71=10565.5kg/h
氮气:∑N2（mol）=0.0962+1.715=1.8112kmol/h
∑N2（m）=1.8112×28=50.714kg/h
水: ∑ H2O（mol）=3.976+0.2757=4.2517kmol/h
∑H2O（m）=4.2517×18=76.5306kg/h
氧气: ∑O2（mol）=0.0160+1.1516=1.532kmol/h
∑O2（m）=1.532×32=49.02kg/h
总进料:（mol）=156.77+1.8112+4.2517+1.532+148.81=313.174 总进料:（m）
=313.542+10565.5+50.714+76.5306+49.042=11055.2656
5.2出合成炉各物质量（表5-1）
合成炉的俩个反应: ①H2+Cl2→2HCl
②2H2+O2→2H2O
生成氯化氢的量为: H2+Cl2→2HCl
G氢气 = G氯气 =148.81kmol/h
G氯化氢=2×G氯气 =2 ×148.81=297.62 kmol/h
m氯化氢= G氯化氢×M氯化氢=297.62×36=510kg/h
氧气燃烧所消耗的氢气及合成的水量为：
2H2 + O2 → 2H 2 O
2 1 2
G氢气 1.532 G水
消耗氢气量：G氢气=2×G氧气=2×1.532=3.064kmol/h
生成水的量：G水=2×G氧气=2×1.532=3.064kmol/h
m 水=3.06×4=15.2 kg/h
水的总摩尔质量：G水=4.2175+3.064=7.3157 kmol/h
水的总质量：M水=7.315×18= 131.68kg/h
剩余氢气的量为：G氢气=156.711-148.81-3.064=4.897kmol/h M氢气=4.89×7=29.794kg
表5-1
因总进料量≈总出料量，所以物料守恒
5.3吸收剂用量计算
吸收剂为20%的稀盐酸，假定吸率99%，出酸浓度为33%,根据HCl 守恒可得：G=2×(x 1+x 2)
式中G —单位时间内气相转向液相的溶质量kmol/h 2—单位时间内通过吸收器的溶剂量kmol/h x 1，x 2—分别为进出吸收器液体中溶质组分比 其中G=G 合×0.99=294.64kmol/h 所以x 1 =0.2655 x 2 =0.1311
L =
1311
.02655.064
.294 =2192192.62 kmol/h
m 水=2192.62×18=39460.68 kg/h 所以，吸收剂量为m 吸收剂=79
.0m 水
=49950.23 kg/h
第六章 热量衡算
6.1合成炉的热量守恒
原料气带入的热量：
所以，原料气带入的总热量为： Q=C ×m ×△t
=(313.542×14.27+50.714×1.047+76.5306×4.18+49.02×0.917+10565.5×2.22+14.1504×0.837) ×25 =70898.13
合成炉内俩个反应摩尔反应热计算： ① 两反应计算：
H 2+Cl 2→2HCl △H=92.31KJ 2H 2+O 2→2H 2O △H=241.82KJ
②反应放出热量计算：
Q 1=G HCL ×［△Hm 1(298.15k)］+(?7
15.298△C pm1dT) ×10-3 Q 2=G H 2 O ×［△Hm 2(298.15k)］+(?715.298△C pm2dT) ×10-3 两反应之和：Q 总= Q 1 + Q 2
式中：Q 1 ，Q 2 —合成氯化氢合氧气的反应热KJ/h G HCL —生成HCl 气体的摩尔流量 T —灯头温度
Hm —反应产物与原料的比热容 G 水—生成水蒸气的摩尔流量
恒压比热容计算式：C p = a + b T 2
生成氯化氢的反应：△C pm1 =2C p(HCl) -C p(H2 ) -C p(Cl2 )
△C p(HCl)=26.02+4.07×10-3+1.08×105T-2
△C pm1 = -12.14+4.65×10-3T+4.489×105T-2
△C pm1dT）×10-3
所以摩尔反应热：（?7
298
15
.
=2.035×10-6T2-1.349×10-3T +3.819-4.498×10-3T 生成水的反应:△C pm2 =2C p(H2O) -C p(H2 ) -C p(Cl2 )
C p(H2O) =30.01+10.7×10-3T+0.32×105T-2
C p(O2)=29.95+4.17×10-3T-1.66×105T-2
△C pm2 =-24.51+10.73×10-3T+1.298×105T-2
所以摩尔反应热：（?7
△C pm2dT）×10-3
298
.
15
=5.36×10-6T-2 -2.772×10-3T+7.787-1.326×102／T-298.15
第七章主体设备计算
7.1管道计算
7.1.1氢气总管道
一般气流量：10～20m/s
氢气压力为0.181MPa（绝压）温度T=40℃
ρ=mp/R T 3=2×10-3×0.181×10
-3
÷8.314÷313.15
=0.139kg/ m 3 d=
u 4?πW =3600
139.014.3778.27177.304????
=0.5479m
若选用φ600×20无缝管，则 U=
6
.06.03600785.0139.0778
.27177.30?????=6.805m/s ≤10m/s 则不符合
若选用φ550×20无缝管，则 U=
55
.055.03600785.0139.0778
.27177.30?????=8.204m/s ≤10m/s 则不符合
若选用φ500×20无缝管，则 U=
46
.046.03600785.0139.0778
.27177.30?????=10.085m/s ≥10m/s 则符合
所以选用φ500×20无缝管
7.1.2氯气总管道 一般气体流速：10～20m/s
氢气压力为0.181MPa （绝压）温度T=40℃
ρ=mp/R T 3
=2×10-3
×0.181×10
-3
÷8.314÷313.15
=0.139kg/ m 3 d=
u 4?πW =3600
139.014.3778.27177.304????
=0.5479m 若选用φ600×25无缝管，则 U=
5
.05.03600785.0139.0778
.27177.30?????=8.536m/s ≤10m/s 则不符合
若选用φ500×25无缝管，则 U=
45
.045.03600785.0139.0778
.27177.30?????=10.538m/s ≥10m/s 则符合
所以选用φ500×25无缝管
7.2氯化氢总管道
按4台合成炉计算：取U=40m/s U=3600
4.221
5.273323
233.32679.29??
??=11.970m/s
d=
u
4?πW
=0.873 若选用φ900×12PVC 管，则
U=111.970÷（0.785×0.876×0.876）=39.871m/s ≤40m/s 符合要求所以选用φ900×12的PVC 管
7.3循环水管道
取水流速为2m/s d=
14
.323600425
.7546??=0.578m
若选用φ600×10的供水管，则水的流速为 U=
14
.358.058.0425
.7546??=1.985m/s ，符合要求
7.4设备设计计算
合成炉导热系数:根据化工工艺设计手册：
h 1=0.74×
D λ×(u ρ??V D )0.57×(λρu 10??C )0.33×V
n
=23.873W/m 2.C
合成炉高度计算：S = h × π × D
H =
D S π = 67
.514.3716
.375? = 20.45m ≈21m
7.5设备一览表
第八章设备布置
8.1车间布置的基本原则
①满足工艺生产及各专业设计要求，便于安装、操作、维修，设备布置要尽量利用工艺特点。
②严格遵守相关国家及行业规范，严格考虑建筑物的安全性，妥善处理防火、防爆、防毒，保证生产安全
③车间布局应合理、整齐、协调、美观、舒适，为工人创造良好的工作环境。
8.2氯化氢合成车间的布置
氯化氢合成生产过程中，所用的原料许多为易燃易爆品，所以厂房设计上要满足工艺要求，要有良好的操作条件，使生产正常，安全的运行，设备维修也方便可行，具体以下几点：
①布置时一定要满足工艺流程顺序，要保证水平方向和垂直方向的持续性，对于有压差的设备充分利用高位差布置，以节约动力设备和使用，在不影响流程的前提下，将较高的设备集中布置，充分利用空间。
②设备布置除了要考虑设备本身所占有的位置外，必须有足够的操作，通行的位置，要考虑相同设备，相似设备的互换可能性，设备要排列整齐，避免过紧或过松，对噪声大的设备采用封闭或隔间，要为工人制造良好的工作条件。
③有毒气溢出的设备，即使有排风设备，也要尽可能布置在下风
氯化氢合成及盐酸合成技术方案． 南通星球石墨设备有限公司天成化工氯化氢合成及高纯盐酸合成技术方案
天成化工氯化氢合成技术方案 编号：ntxqlhqhc-2012-12-30 买方：天成化工 卖方：南通星球石墨设备有限公司日期：二0一二年十二月三十日 一.装置配置描述 2 南通星球石墨设备有限公司天成化工氯化氢合成及高纯盐酸合成技术方案
1.1.根据用户的要求，为用户选用我公司生产的组合式二合一副产蒸汽石墨合成炉，生产HCl气体高纯盐酸及普通盐酸。 1.2.按SZL-1500型组合式二合一副产蒸汽石墨氯化氢合成炉。配置，数量：4台，开3备1。 1.3.设置配套盐酸吸收系统：5套其中一套是专门用来生产高纯盐酸，4套用来生产工业盐酸。采用二级降膜吸收+尾气塔吸收，满足高纯盐酸和普通盐酸的生产。 1.4操作弹性范围：30％～110％。 1.5年操作时间：按8000小时/年设计。1.6产能: （1）、高纯盐酸:35000吨/年 （2）、氯化氢：120000吨/年 3 南通星球石墨设备有限公司天成化工氯化氢合成及高纯盐酸合成技术方案 二.主产品及副产品技术规格 2、1，31%高纯盐酸规格： 指标名称单标准要求
总酸度HCmg31mg/LL钙质量浓（C计 mg0.2mg/LL镁质量浓（M计mg0.05mg/LL 铁质量浓度（F计mg0.3mg/LL游离 mg20mg/LL 蒸发残渣mg/ 15 ≤mg/L L 外观为无色透明液体
2.2.工业盐酸： 指标名称单位标准 要求31 ）总酸度（HCl ≥0.006 铁质量浓度（以% ≤计）Fe 0.005 % 硫酸盐（以SO4≤计）0.0001 % 砷 4 南通星球石墨设备有限公司天成化工氯化氢合成及高纯盐酸合成技术方案 灼烧残渣≤% 0.08 0.005 %计氯化（C≤2.3.氯化氢气体：96%(vol) 纯度：≥
马来酸依那普利合成设计 1产品简介 1.1中英文名称，分子式，结构式 中文名：马来酸依那普利 别名：苯丁酯脯酸，苯酯丙脯氨酸，苯酯丙脯酸，益压利，悦宁定；MSD ，Renitec 化学名：N -[(S)-1-(乙氧羰基)-3-苯丙基]-L-丙氨酰-L-脯氨酸（Z)-2-丁烯二酸盐 英文名：EnalaprilMaleate 分子式：202825444C H N O C H O · 结构式： 1.2物化性质 物理性质：白色鳞片状结晶或结晶性粉末；无臭，微有引湿性。在甲醇中易溶，在水中略溶，在乙醇或丙酮中微溶，在氯仿中几乎不溶。比旋度取本品，精密称定，加甲醇制成每1mL 中含10mg 的溶液，依法测定，比旋度为-40°至-44°。m.p.143~144.5（伴有分解）。pH （1%水）=2.6。pKa1（25℃）=3.0，pKa2（25℃）=5.4。 化学性质：偶见尿素氮、肌酐或谷丙转氨酶、谷草转氨酶轻度上升。若出现白细胞减少或血管神经性水肿(尤其发生于喉部者)需立即停药。与利尿药同用可致严重低血压，用本品前停用利尿药或增加钠摄入可减少低血压可能。本品与利钾利尿药同用可减少钾丢失，但与保钾利尿药同用可使血钾增高。本品与锂同用可致锂中毒，但停药后毒性反应即消失。与其他降压药，尤其是利尿药合用，降压作用增强，故使用本品前应停用利尿药或从小剂量开始。本品能使血钾升高，不宜与保钾利尿
药或补钾制剂合用。 1.3用途 本品为血管紧张素转换酶抑制剂，口服后在体内水解成依那普利拉(Enalaprilat)。后者抑制血管紧张素转换酶，降低血管紧张素Ⅱ含量，造成全身血管舒张，引起降压。依那普利是前体药物，其乙酯部分在肝内被迅速水解，转化成它的有效代谢物-依那普利拉发挥降压作用，口服依那普利约68%被吸收，与食物同服，不影响它的生物利用度，服药后一小时，血浆依那普利浓度可达峰值。服药后3.5～4.5小时，依那普利拉血浆浓度可达峰值，半衰期为11小时，肝功能异常者依那普利转变成依那普利拉的速度延缓，依那普利给药20分钟后广泛分布全身、肝、肾、胃和小肠药物浓度最高。大脑浓度最低，日服两次，两天后，依那普利拉与血管紧张素转换酶结合达到稳态，最终半衰期延长为30～35小时，依那普利拉主要由肾脏排泄。严重肾功能不全病人（肌酐清除率低于30ml/min）可出现药物蓄积，本药能用血液透析法除去。 1.4应用前景分析 临床采用依苏与硝苯地平缓释片联合治疗中重度高血压50例，所有患者治疗前停用对血压有影响的药物，用药前连续非同日3次血压和心率的平均值做为治疗前的血压及心率，用药后每日测血压2～3次，取疗程最后3天血压的平均值作为治疗后血压。所有病人依那普利用5mg，2次／日，硝苯地平缓释片10mg，2次／日。2～3周调整药物剂量使血压达到理想水平(150／90mmHg)。4周为1疗程。治疗前后检查血、尿常规，血脂、血糖、心电图、肝功能、肾功能。结果显示，本组50例，显效28例，有效20例，无效2例，总有效率96%。用药过程中其中头痛头晕3例，干咳2例，恶心1例，乏力1例，持续1～2周自行消失。本品用于治疗各期原发性高血压。肾血管性高血压。各级心力衰竭。对于症状性心衰病人，也适用于：提高生存率；延缓心衰的进展；减少因心衰而导致的住院。预防左心室功能不全病人冠状动脉缺血事件，适用于：减少心肌梗塞的发生率；减少不稳定型心绞痛所导致的住院。
氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结 王真贝，黄建成 （江苏扬农化工集团，江苏扬州225000） [关键词]：氯化氢合成石墨二合一氯化氢吸收设备选型运行情况 [摘要]：对扬农化工集团产能扩建项目中盐酸合成工艺的设计过程进行了简要的概述。对于设备选型以及后期运行情况进行了分析，并对生产过程出现的异常现象以及处理办法进行了描述。 Hydrogen chloride synthesis and absorption of process design and operation summary Wang Zhenbei*，Huang Jiancheng （Jiangsu Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., Jiangsu Yangzhou 225000，China) [key words]: hydrogen chloride synthetic graphite hydrochloric acid absorption type equipment operation [Abstract]: the design process of the synthesis of hydrochloric acid production capacity expansion project Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., in brief. For equipment selection and post operation are analyzed, the abnormal phenomenon and appeared on the production process and processing method are described. 1、前言 盐酸是氯碱化工的主要产品之一，目前盐酸合成工艺多数采用合成和吸收两大操作单元组成。合成炉是制造氯化氢气体或盐酸的主要设备。过去工艺上应用比较广泛的是钢制合成炉，而近期均以石墨合成炉为主。由于石墨材料具有耐腐蚀、耐高温、传热效率高等优点，其应用越发广泛。配合夹套冷却的合成炉可以降低炉内氯化氢温度，提高生产能力，甚至可以利用反应热副产蒸汽。[1] 扬农化工集团氯碱分厂离子膜以及隔膜电解工艺碱产能为12万吨/年，配套产生氯气3.5万吨/年，盐酸工段作为氯气平衡的工段之一，采用氢气和氯气反应生成氯化氢，再用吸收水吸收产生32%盐酸作为产品出售。原来盐酸工段有φ700的合成炉2台，单套产能为1.5万吨/年，为满足集团产能扩大的发展需求，新增1台φ1200的石墨二合一氯化氢合成炉，炉体采用内衬石墨，外体钢制的合成炉，配套吸收系统。此类合成工艺具有以下特点：1、炉体温度低 (530±30)℃；2、设备寿命长，平均使用寿命约2年；3、制造及安装方便；4、吸收效率高；5、操作弹性较大；6、系统三废产生量少。 2、工艺设计要求 合成炉选用石墨合成炉。本次设计是在扬农集团多年积累的设计经验、运行的基础上，设计出工艺合理、设备优选、产能以及质量满足要求的φ1200石墨二合一氯化氢合成炉。 3、工艺参数计算 本合成工艺设计按照年产2.5万吨32%盐酸，年生产天数330天计算。合成炉系统工艺由合成炉本体、空冷管道（配马槽通冷水冷却）、石墨冷却器、三级吸收塔、水流泵等部分组成。具体工艺流程见图1。
氯化氢合成、冷冻工艺介绍 第一章氯化氢合成岗位任务 1.氯化氢合成的任务 调节氢气与氯气配比，通过燃烧合成合格的氯化氢气体，供转化工序使用，或用水吸收制成合格的盐酸。 2.罐区岗位任务 将转化回收酸及二合一工业酸回收至罐区贮槽，然后利用二合一工业酸将回收酸配制成浓度≥28%的盐酸送盐酸解析。 第二章氯化氢合成岗位工作原理 1.反应方程式 H2+Cl2 2HCl↑+44.126J 2H2+O2 2H2O+Q 3Cl2+2Fe 2FeCl3+Q 2.氢气的纯度对合成反应的影响 如果氢气纯度低，氢气中必定含有较多的空气和水分。当氢气中含氧达到5%以上时则形成氢气与氧气的爆炸混合物，不利于安全生产。氢气中含少量水分，虽然可以促进氢气与氯气的合成反应，但含水分过高则会造成合成炉等设备的腐蚀。此外，更重要的是，氢气纯度(主要含氮气、氧气)将影响到合成和干燥后产品氯化氢的纯度，降低石墨换热器的传热系数，最终影响到氯乙烯合成和精馏系统的收率。造成精馏尾气放空惰性气体量和含氯乙烯与乙炔浓度的增加。 3.氯气的纯度对合成反应的影响 若氯气纯度低，氯气中必定含有较多的氢气与水分，当氯气中含氢量达到5%以上时，则形成氢气与氯气的爆炸混合物，不利于安全生产。含水分和纯度对氯乙烯生产的影响如2所述4.氢气与氯气的配比对合成反应的影响 根据氢气与氯气反应方程式，两者理论是按照1﹕1分子比合成的，但工业上都是控制氢气过量的。一般在氯化氢合成中控制分子比为氢气﹕氯气=（1.05～1.1）﹕1。在合成盐酸的合成炉中，氢气过量还多些。氢气过量最多不能超过10%，不然会造成产品氯化氢纯度下降，乃至影响氯乙烯收率。而氢气过量超过20%则有可能形成爆炸混合物，不利于安全生产。 但如果氯气过量，则游离氯易与炉壁以及冷却管等反应生成黄色结晶氯化铁而腐蚀设备。游离氯还将在降膜式吸收塔中与水反应生成次氯酸，对不透性石墨起缓慢的局部氧化作用。即使少量的游离氯，也将在氯乙烯合成的混合器中与乙炔发生气相反应，生成极易爆炸的氯乙炔，造成氯乙烯合成系统的爆炸。因此，为杜绝氯化氢中产生游离氯，合成反应中严格控制氢气过量并控制在5—10%，并随时注意氯、氢流量和视镜中燃烧火焰的颜色变化。 第三章工艺流程 1.氯化氢合成工艺流程 来自氯氢处理工序的氯气、氢气，经氯气、氢气缓冲罐、氢气阻火器进入二合一合成炉内燃烧，生成氯化氢气体自炉顶排出，经空气冷却管、氯化氢缓冲罐进入石墨冷却器，冷却后的氯化氢送至转化工序。 流程方框图 电解----氢气缓冲罐-----阻火器---(电解---氯气缓冲罐)合成炉----空冷管----氯化氢缓冲罐---石墨冷---转化&降膜吸收 2.制酸的工艺流程 合成的氯化氢气体从石墨冷却器出口经降膜吸收系统，大部分氯化氢被稀酸吸收，生成盐酸
三氯氢硅及合成 一、三氯氢硅的基本性质 三氯氢硅在常温常压下为具有刺激性恶臭、易流动、易挥发的无色透明液体。分子量:135.43，熔点(101.325kPa)：-134℃；沸点(101.325kPa)：31.8℃；液体密度(0℃)：1350kg/m3；相对密度(气体，空气=1)：4.7；蒸气压(-16.4℃)：13.3kPa；(14.5℃)：53.3kPa；燃点：-27.8℃；自燃点：104.4℃；闪点：-14℃；爆炸极限：6.9～70%；在空气中极易燃烧，在-18℃以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，三氯氢硅燃烧时发出红色火焰和白色烟；三氯氢硅的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气，受热时引起猛烈的爆炸。它的热稳定性比二氯硅烷好，三氯氢硅在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾；遇潮气时发烟，与水激烈反应；在碱液中分解放出氢气；三氯氢硅与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷；在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下，三氯氢硅可被还原为硅烷。容器中的液态三氯氢硅当容器受到强烈撞击时会着火。可溶解于苯、醚等。无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀，但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。 二、三氯氢硅的用途 用于有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成，是有机硅偶联剂中最基本的单体，同时也是制备多晶硅的主要原料。将三氯硅烷与氯乙烯或氯丙烯进行合成反应，再经精馏提纯，得到乙烯基或丙烯基系列硅烷偶联剂产品。硅烷偶联
剂几乎可以与任何一种材料交联，包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物以及无机材料等，在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面扮演着重要的角色，并在这些行业中发挥着不可或缺的重要作用。 三、三氯氢硅生产工艺 1、主要化学反应方程式为： Si + 3HCl = SiHCl3 + H2 Si + 4HCl = SiHCl4 + 2H2 2、生产装置主要由氯化氢干燥、三氯氢硅合成、三氯氢硅提纯和分离工序组成。生产工艺流程简述如下： 用管道送来的氯化氢气体，经冷却除水干燥、加压后依次进入氯化氢缓冲罐、-35℃石墨冷却器，酸雾脱水后，进入硫酸液环泵加压。加压后的氯化氢先经酸雾捕集器、氯化氢缓冲罐、再分别经流量调节阀、流量计、止逆阀进入三氯氢硅合成炉。外购袋装硅粉倒入硅粉池，用胶管借水环真空泵的抽力吸至硅粉干燥器，干燥后的硅粉经计量罐计量后由给料阀加入三氯氢硅合成炉，与来自氯化氢缓冲罐氯化氢在合成炉反应生成三氯氢硅和四氯化硅。 氯化氢与硅粉在三氯氢硅合成炉内反应生成三氯氢硅、四氯化硅、氢气。混合气体经沉降器、旋涡分离器、袋式过滤器、一级水冷器、二级水冷器、-35℃冷凝器，大部分三氯硅烷在膜压机前先冷凝下来，进入机前计量罐中，未冷凝的少量三氯硅烷、氯化氢和氢气进入隔膜压缩机加压，再经机后水冷凝器、-35℃盐水冷凝器冷凝，液体经机后产品计量罐计量后进入中间产品贮罐，不凝气送尾气变压吸附回收系统回收微量的三氯氢硅和氯化氢，氢气从尾气淋洗塔顶放空。变压吸附装置吸附的三氯氢硅和氯化氢定期用干式真空泵抽真空解析、并用隔膜压缩机加压送至硫酸液循
天成化工氯化氢合成技术方案 编号：ntxqlhqhc-2012-12-30 买方：天成化工 卖方：南通星球石墨设备有限公司 日期：二0一二年十二月三十日 一.装置配置描述 1.1.根据用户的要求，为用户选用我公司生产的组合式二合一副产蒸汽石墨合成炉，生产HCl气体
高纯盐酸及普通盐酸。 1.2.按SZL-1500型组合式二合一副产蒸汽石墨氯化氢合成炉。配置，数量：4台，开3备1。 1.3.设置配套盐酸吸收系统：5套其中一套是专门用来生产高纯盐酸，4套用来生产工业盐酸。采用二级降膜吸收+尾气塔吸收，满足高纯盐酸和普通盐酸的生产。 1.4操作弹性范围：30％～110％。 1.5年操作时间：按8000小时/年设计。 1.6产能: （1）、高纯盐酸:35000吨/年 （2）、氯化氢：120000吨/年 二.主产品及副产品技术规格 2、1，31%高纯盐酸规格： 2.2.工业盐酸：
2.3.氯化氢气体： 纯度：≥96%(vol) H2≤3.5%(vol) 水≤0.5% 压力：0.15－0.2MPa 2.4.副产蒸汽：压力：0.5MPa 三.合成炉及吸收器的能力描述 3.1.HCL合成炉：单台合成炉正常生产氯化氢能力120t/d，对应387td普通盐酸能力。 3.2.配套吸收系统，普通盐酸共4套，单套吸收装置吸收能力满足387t/d的盐酸产量,高纯盐酸一套，每天吸收能力满足：105t/d,年产高纯盐酸35000吨/年。 3.3.所有尾气达标排放,达到GB16297-1996标准的要求。 四．工艺情况及控制方案建议 4.1工艺简述： 干燥的尾氯（或原氯）经缓冲罐及稳压阀稳定压力在设定值，干燥的氢气经缓冲罐和稳压阀稳定在设定值，氯气、氢气以设定好的比例值进入合成炉进行燃烧反应，合成氯化氢。氢气与氯气流量分别自动检测并由比例调节器自动跟踪调节，确保氯氢配比，合成的氯化氢气体可以去界外也可以去降膜吸收器、尾气吸收塔吸收制普通盐酸，其中一部分氯化氢气体去高纯盐酸吸收系统制取高纯盐酸。当使用尾氯时，尾氯不足的情况下由原氯自动补充。 制取高纯盐酸的吸收水为纯水，吸收产出31%的高纯盐酸。 制取工业盐酸的吸收水为工业水。 合成炉夹套采用三段冷却，其中二段循环水冷却和一段热水（热水用来副产蒸汽）冷却。 当出现各种异常情况时，本装置的连锁装置将把原料切断，确保本装置的安全，避免安全环保事故的发生。 4.2.控制方案（自控系统由业主选择并确认） 石墨合成炉系统副产蒸汽，要求实现DCS集中控制，现场无人值守。主要的控制分为自动监测系统、自控联锁保护系统、氢气氯气自动配比、蒸汽汽包液位及压力自动控制、制酸自动控制。4.2.1自动监测系统 合成炉火焰检测、摄像、自动切断阀、氮气置换等组成。 4.2.2自动联锁保护系统
氯化氢工段工艺规程 1、范围 本标准介绍了无色盐酸的物理化学性质和生产原理；规定了无色盐酸生产过程的实际生产条件和安全注意事项。 2、产品说明 2.1、产品名称： 本产品名称为五色盐酸，分子式为HCL，分子量为36.568。 2.2、氯化氢及盐酸的物理性质 2.2.1、氯化氢 a）氯化氢是一种无色有刺激性臭味、易溶于水的气体，在标准状态下重度为1.639㎏/m3;在0.1MPa压力下溶点为-144℃，沸点-85℃； b）氯化氢气体对动、植物有害，对人体也有害，它能刺激并破坏粘膜及呼吸系统，如眼、鼻、咽喉、气管等。 C）氯化氢在水中的溶解度很大，在潮湿的空气中能形成酸雾。在压力为0.1MPa，温度为0℃时，1体积水能溶解507体积氯化氢；在18℃时能溶解402体积氯化氢； d) 氯化氢溶于水，放出大量的热。 2.2.2、无色盐酸 a) 采用石墨设备及工艺管道生产出来的氯化氢水溶液是无色透明的，故称为无色盐酸。而一般工艺盐酸中常含有铁、氯及有机杂质，故多显淡黄色； b）盐酸对人体皮肤有灼伤性； c) 盐酸的沸点随浓度而变化，成品盐酸（31%）在0.1MPa下，沸点为83.1℃，比重为1.157（15℃），随温度升高比重减少，随浓度增加比重增大； d) 盐酸与水组成恒沸混合物，当压力为0.1MPa时，恒沸点为110℃，混合物含氯化氢20.24%（重量）； c) 盐酸在加热时，分解逸出氯化氢气体，氯化氢气体与空气中的水分结合成盐酸，浓盐酸在空气中发白烟，故称为发烟验算。 2.3 氯化氢及无色盐酸的化学性质 2.3.1 氯化氢 a) 干燥的氯化氢气体几乎不与金属起作用，而潮湿的氯化氢气体对金属有严重的腐蚀作用； b) 氯化氢与有机化合物的烯、炔类在触煤的存在下起加成反应； CH≡CH+HCl CH 2 =CHCl CH 2=CH 2 +HCl CH 3 -CH 2 Cl
江西九二盐业有限公司 盐酸合成技术方案 甲方：江西九二盐业有限公司 乙方：南通星球石墨设备有限公司 一、装置名称及装置规模： 1.1、装置名称：江西九二盐业有限公司氯化氢合成装置（副产≥0.3M P a G蒸汽）。 1.2、装置规模： 选用组合式副产蒸汽二合一石墨氯化氢合成炉，共3台，2开1备。单台炉子生产能力45t/d （对应50000吨/年高纯盐酸）；吸收装置采用三级吸收，吸收产出31%的高纯盐酸。 合成炉副产蒸汽；单台合成炉副产≥0.3MPaG的蒸汽约29t/d（0.65t/t氯化氢）。 高纯盐酸吸收装置采用2套，三级吸收（二级降膜+尾气吸收塔），吸收动力来源为水力喷射泵。 控制方案选择多种控制回路和联锁，保证产品质量和装置安全。 操作范围：本系统在正常及开停车减量生产的情况下，在保证操作性能、过程控制指标的条件下，操作弹性范围为30—110%。 二、工艺说明： 干燥的氯气经缓冲罐及稳压阀稳定压力在设定值，干燥的氢气经缓冲罐和稳压阀稳定在设定值，与氯气以设定好的比例值进入合成炉进行燃烧反应，合成氯化氢。氢气与氯气流量分别自动 检测并由比例调节器自动跟踪调节，确保氯氢配比，合成的氯化氢气体经三级吸收。吸收剂为纯水，吸收产出31%的高纯盐酸。 合成炉夹套高温区采用纯水冷却，最大限度吸收氯化氢合成热、副产≥0.3MPaG的蒸汽。 当出现各种异常情况时，本装置的连锁装置将把原料切断或采取别的措施，确保本装置的安全，避免安全环保事故的发生。 三、设计基础和设计分工： 3.1、设计基础： 3.1.1、原料及规格： 3.3.1、原料氯气： 氯气纯度≥96.0%(Vol) 压力 0.25～0.3MPaG
马来酸依那普利合成设计 1产品简介 1.1中英文名称，分子式，结构式 中文名：马来酸依那普利 别名：苯丁酯脯酸，苯酯丙脯氨酸，苯酯丙脯酸，益压利，悦宁定；MSD，Renitec 化学名：N-[(S)-1-(乙氧羰基)-3-苯丙基]-L-丙氨酰-L-脯氨酸（Z)-2-丁烯二酸盐 英文名：EnalaprilMaleate 结构式： 1.2物化性质 物理性质：白色鳞片状结晶或结晶性粉末；无臭，微有引湿性。在甲醇中易溶，在水中略溶，在乙醇或丙酮中微溶，在氯仿中几乎不溶。比旋度取本品，精密称定，加甲醇制成每1mL中含10mg的溶液，依法测定，比旋度为-40°至-44°。m.p.143~144.5（伴有分解）。pH（1%水）=2.6。pKa1（25℃）=3.0，pKa2（25℃）=5.4。 化学性质：偶见尿素氮、肌酐或谷丙转氨酶、谷草转氨酶轻度上升。若出现白细胞减少或血管神经性水肿(尤其发生于喉部者)需立即停药。与利尿药同用可致严重低血压，用本品前停用利尿药或增加钠摄入可减少低血压可能。本品与利钾利尿药同用可减少钾丢失，但与保钾利尿药同用可使血钾增高。本品与锂同用可致锂中毒，但停药后毒性反应即消失。与其他降压药，尤其是利尿药合用，降压作用增强，故使用本品前应停用利尿药或从小剂量开始。本品能使血钾升高，不宜与保钾利尿 1
药或补钾制剂合用。 1.3用途 本品为血管紧张素转换酶抑制剂，口服后在体内水解成依那普利拉(Enalaprilat)。后者抑制血管紧张素转换酶，降低血管紧张素Ⅱ含量，造成全身血管舒张，引起降压。依那普利是前体药物，其乙酯部分在肝内被迅速水解，转化成它的有效代谢物-依那普利拉发挥降压作用，口服依那普利约68%被吸收，与食物同服，不影响它的生物利用度，服药后一小时，血浆依那普利浓度可达峰值。服药后3.5～4.5小时，依那普利拉血浆浓度可达峰值，半衰期为11小时，肝功能异常者依那普利转变成依那普利拉的速度延缓，依那普利给药20分钟后广泛分布全身、肝、肾、胃和小肠药物浓度最高。大脑浓度最低，日服两次，两天后，依那普利拉与血管紧张素转换酶结合达到稳态，最终半衰期延长为30～35小时，依那普利拉主要由肾脏排泄。严重肾功能不全病人（肌酐清除率低于30ml/min）可出现药物蓄积，本药能用血液透析法除去。 1.4应用前景分析 临床采用依苏与硝苯地平缓释片联合治疗中重度高血压50例，所有患者治疗前停用对血压有影响的药物，用药前连续非同日3次血压和心率的平均值做为治疗前的血压及心率，用药后每日测血压2～3次，取疗程最后3天血压的平均值作为治疗后血压。所有病人依那普利用5mg，2次／日，硝苯地平缓释片10mg，2次／日。2～3周调整药物剂量使血压达到理想水平(150／90mmHg)。4周为1疗程。治疗前后检查血、尿常规，血脂、血糖、心电图、肝功能、肾功能。结果显示，本组50例，显效28例，有效20例，无效2例，总有效率96%。用药过程中其中头痛头晕3例，干咳2例，恶心1例，乏力1例，持续1～2周自行消失。本品用于治疗各期原发性高血压。肾血管性高血压。各级心力衰竭。对于症状性心衰病人，也适用于：提高生存率；延缓心衰的进展；减少因心衰而导致的住院。预防左心室功能不全病人冠状动脉缺血事件，适用于：减少心肌梗塞的发生率；减少不稳定型心绞痛所导致的住院。
毕业设计（论文）任务书 题目：以盐酸为原料合成一氯甲烷（150kt/a）工艺设计 学生姓名：班级：学号： 题目类型：工程设计指导教师：崔孝玲 一、设计原始资料 1、原料：有机硅副产质量浓度为30%的盐酸甲醇液体，纯度99.9% 含小于0.5%(质量)水蒸汽。 2、重点设计：浓盐酸提馏制氯化氢和一氯甲烷合成系统 3、生产时间：8000小时 4、设计基本数据 氯化氢提馏过程： (1)提馏塔操作压力0.16MPa(绝压，以下同); (2)原料酸常温进料，进料温度20'C; (3)原料酸质量浓度30%,稀盐酸产品质量浓度21%; (4)年操作时间8000小时。 一氯甲烷合成系统给定的工艺数据为: (1)反应器温度1500C，压力0.14MPa(绝压，以下同); (2)一、二级冷凝器压力0.13MPa; (3)甲醇进料温度20℃，压力0.15MPa; (4)氯化氢进料温度20℃，压力。.15MPa; (5)甲醇汽体过热温度120 ℃，压力0.15MPa; (6)返回反应器的循环液压力0.15MPa; (7)离开二级冷凝器的气体温度40 ℃; (8)甲醇的总转化率90%(摩尔); (9)进料甲醇和氯化氢的摩尔比1;1.1; 5、建厂地点：兰州 二、设计工作内容(建议)： 第一部分前言 第二部分文献概述 第三部分设计的内容及要求 3.1设计范围及技术方案的确定 3.2设计内容及深度要求 3.2.1浓盐酸提馏制氯化氢系统 3.2.2一氯甲烷合成系统 第四部分氯化氢提馏工艺设计计算 4.1提馏系统工艺设计计算 4.1.1计算模型 4.1.2计算步骤
4.1.3计算结果 4.2提馏系统主要设备设计计算 4.2.1填料提馏塔 4.2.2一级冷凝器 4.2.3二级冷凝器 4.2.4塔底再沸器 4.2.5浓酸预热器 4.3提馏塔内件设计计算 4.3.1.进料液体分布器 第五部分氯甲烷合成系统设计计算 5.1合成系统工艺设计计算 5.2合成系统主要设备设计计算 第六部分主要参考资料 第七部分外文文献翻译(2篇) 三、绘制设计图 1. 机绘带主要控制点的氯化氢提馏工艺流程图一张（A1）； 2. 手绘以盐酸为原料合成一氯甲烷的物料平衡图一张（A2）； 3. 机绘提馏塔的工艺尺寸图一张（A2）。 四、设计进程 五、主要参考文献 [1] 汤月明.新建甲烷氯化物装置简介.中国氯碱.2001 [2] 方源福.甲醇氢氯化技术.中国氯碱通讯1989 [3] 乐晓兵.Stauffer化学公司甲烷氯化物技术.中国氯碱.1996 [4]俞潭洋.甲醇液氯法联产氯代甲烷的工艺特点及其发展前景.上海化工.1998 [5] 艾米.日本有机硅工业发展动向.化工新型材料.1990 [6]黄立道.我国有机硅单体产业发展形势分析.中国化工信息.2000 [7] 郑建军.我国三大有机硅单体生产装置发展概述.化工新型材料.1999 [8] 幸松民.加速我国的有机硅单体工业.中国化工.1997 [9] 北京石油化工工程公司.氯碱工业理化常数手册[M].化学工业出版社, 1989. [10] Gustin J L. Safety of chlorine production and chlorination processes[J]. Chemical Health and Safety, 2005, 12(1):5-16
第一章产品及原料概述 一原料氯气 1、分子式：Cl2 2、分子量：35.5 3、物理性质： 氯气在常温、常压下为黄绿色气体，具有强烈的刺激性气味，对肺和呼吸道粘膜有损害作用。略重于空气，微溶于水，氯气的水溶液叫氯水，氯水具有氧化性，氯气与水在低于9.6℃时形成黄色水合物（Cl·8H2O）。 4、化学性质： 氯气化学性质活泼，具有较强的氧化性，能与许多单质及化合物起反应，因此，具有强烈的腐蚀性。 二、原料氢气 1、分子式：H2 2、分子量：2 3、性质：氢气是一种无色、无味、易燃的气体，具有还原性，在水中及其它溶液中溶解度极小。液态氢具有超导性质。氢是最轻的物质，在空气中体积含量为4—74%时，即形成爆炸性混合气体。 三、产品氯化氢： 1、分子式：HCl 2、分子量：36.46 3、物理性质： 密度：气态氯化氢在标准状况下的密度为1.63Kg/m3，相对密度（与空气密度之比）为1.2679。 溶解度：气态氯化氢极易溶解于水，在20℃，101.325Kpa下，1体积水能溶解442体积的氯化氢气体，但氯化氢在水中的溶解度随温度的升高而逐渐下降。 表1—1 在不同的温度和压力下（101.325KP）下氯化氢在水中的溶解度
4、化学性质： （1）、氯化氢为共价极性分子，化学性质活泼，具有强烈的腐蚀性，但在较高温度特别是在最高露点108.65℃以上时，几乎对碳钢无显著腐蚀作用，若温度保持在108.65—250℃之间，氯化氢对碳钢的腐蚀速度可保持在适度的范围之内。另外，石英、石棉、酚醛树脂、耐酸陶瓷、耐酸人造树脂、塑料以及一些金属合金比较耐氯化氢气体的腐蚀。 （2）、加聚反应 氯化氢气体再有机合成中的一类主要反应为加成反应 ═CHCL→ CH—CHCL n CH≡CH+HCL→nCH 2 此反应为工业制PVC的基本反应，氯化氢工段合成氯化氢的目的也在于此。 四、产品盐酸 氯化氢的水溶液，即盐酸，是一种重要的工业原料和化学试剂，用于制造各种氯化物，常用的浓盐酸的质量百分数为37% ，密度1.1g.cm-1，浓度12mol.l-1.工业上生产的盐酸质量浓度为31% ，可广泛用于冶金工业中金属清洗，电力工业中锅炉除垢。采矿工业中矿产品精加工；石油工业中油井酸化；电子工业中集成块及印刷线路板去杂质，食品工业中调味品生产；纺织工业中织物漂白分解促进剂；印染工业中偶氮染料之胺化。 五、产品：高纯盐酸 1、区别： 普通盐酸和高纯盐酸的物理化学性质都相同，它们的区别仅仅在于：高纯盐酸是用高纯水吸收制得的盐酸，而普通盐酸是用普通水吸收制得的盐酸。高纯盐酸所含的杂质比普通盐酸少得多。 2、用途：高纯盐酸是离子膜制碱工艺不可缺少的化学品之一，它主要用于调整离子膜电解槽二次精盐水的PH值，鳌合树脂塔中树脂的再生和脱氯淡盐水的酸化。除用于离子膜制碱工艺外，还可以稍加处理制成试剂级盐酸。由于它的纯度高，在制造高品味的调味粉，酱油等食品工业及电子业中有这广泛的意义。 3、物化性质： （1）、高纯盐酸是无色、透明、有刺激性气味的液体。 （2）恒沸点——此乃盐酸的特性，浓盐酸在加热蒸馏时，其馏出物是含有少量水份的氯化氢气体，（此乃盐酸脱吸制氯化氢气体的依据。）在0.1Mpa情况下，这种蒸馏一直持续到浓度降低为20.24%，温度上升至108.65℃为止，达此温度之后不再上升，故称恒沸点。横沸溶液之比重仅为1.101。因此，决不可能借助于加热煮沸来完全除去溶液中的氯化氢。 第二章工艺原理
氯化氢合成及盐酸合成技术方案
天成化工氯化氢合成技术方案 编号：ntxqlhqhc- -12-30 买方：天成化工 卖方：南通星球石墨设备有限公司日期：二0一二年十二月三十日 一.装置配置描述
1.1.根据用户的要求，为用户选用我公司生产的组合式二合一副产蒸汽石墨合成炉，生产HCl气体高纯盐酸及普通盐酸。 1.2.按SZL-1500型组合式二合一副产蒸汽石墨氯化氢合成炉。配置，数量：4台，开3备1。 1.3.设置配套盐酸吸收系统：5套其中一套是专门用来生产高纯盐酸，4套用来生产工业盐酸。采用二级降膜吸收+尾气塔吸收，满足高纯盐酸和普通盐酸的生产。 1.4操作弹性范围：30％～110％。 1.5年操作时间：按8000小时/年设计。 1.6产能: （1）、高纯盐酸:35000吨/年 （2）、氯化氢：1 0吨/年 二.主产品及副产品技术规格 2、1，31%高纯盐酸规格：
2.2.工业盐酸： 2.3.氯化氢气体： 纯度：≥96%(vol) H2≤3.5%(vol) 水≤0.5% 压力： 0.15－0.2MPa 2.4.副产蒸汽：压力：0.5MPa 三.合成炉及吸收器的能力描述 3.1.HCL合成炉：单台合成炉正常生产氯化氢能力120t/d，对应387td 普通盐酸能力。 3.2.配套吸收系统，普通盐酸共4套，单套吸收装置吸收能力满足387t/d的盐酸产量,高纯盐酸一套，每天吸收能力满足：105t/d,年产高纯盐酸35000吨/年。 3.3.所有尾气达标排放,达到GB16297-1996标准的要求。 四．工艺情况及控制方案建议
4.1工艺简述： 干燥的尾氯（或原氯）经缓冲罐及稳压阀稳定压力在设定值，干燥的氢气经缓冲罐和稳压阀稳定在设定值，氯气、氢气以设定好的比例值进入合成炉进行燃烧反应，合成氯化氢。氢气与氯气流量分别自动检测并由比例调节器自动跟踪调节，确保氯氢配比，合成的氯化氢气体能够去界外也能够去降膜吸收器、尾气吸收塔吸收制普通盐酸，其中一部分氯化氢气体去高纯盐酸吸收系统制取高纯盐酸。当使用尾氯时，尾氯不足的情况下由原氯自动补充。 制取高纯盐酸的吸收水为纯水，吸收产出31%的高纯盐酸。 制取工业盐酸的吸收水为工业水。 合成炉夹套采用三段冷却，其中二段循环水冷却和一段热水（热水用来副产蒸汽）冷却。 当出现各种异常情况时，本装置的连锁装置将把原料切断，确保本装置的安全，避免安全环保事故的发生。 4.2.控制方案（自控系统由业主选择并确认） 石墨合成炉系统副产蒸汽，要求实现DCS集中控制，现场无人值守。主要的控制分为自动监测系统、自控联锁保护系统、氢气氯气自动配比、蒸汽汽包液位及压力自动控制、制酸自动控制。 4.2.1自动监测系统 合成炉火焰检测、摄像、自动切断阀、氮气置换等组成。 4.2.2自动联锁保护系统 该装置应设有：氢气压力低、氯气压力低、冷却水流量低，汽包压力，汽包液位，氢气流量与氯气流量比值联锁，在线火焰联锁保护等
年产12万吨氯乙烯合成工艺设计书 第一章总论 1.1项目建设依据 ①HGT 20688-2000化工工厂初步设计文件内容深度规定； ②国家相关政策、技术及市场相关资料。 1.2项目建设范围 根据课程设计的要求，本项目的设计内容为：初步设计说明书，项目可行性研究，工艺流程设计，设备选型，总厂的平面布局，车间设备的布局，创业规划书，用户手册。 1.3主要设计原则 ①反应热及时移出: 反应是放热反应，局部过热会影响催化剂的寿命(HgCl 升华，使其活性下降)。因此， 2 在反应过程中，必须及时地移出反应热。 ②反应器型式： 工业上经常采用多管式的固定床氯化反应器，管内盛放催化剂。 经过干燥和已经净化的乙炔和氯化氢的混合气体，自上而下地通过催化剂床层，进行反应。 ③管外用加压的循环热水进行冷却。 ④发挥催化剂床层的效率，提高处理量： 反应是放热反应，乙炔的空速大，则有局部过热现象(热点温度)，因此，乙炔的空速也受到限制。 如果整个床层温度都接近最佳的允许温度，就可以充分发挥催化剂床层的效率：采取分段进气、分段冷却和适当调整催化剂活性等方法，可以使床层温度分布得到改善，乙炔空速可以提高，因而催化剂的生产能力也可以显著提高。 1.4设计特点 本设计采用乙炔法。在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯：CH≡CH+HCl→CH2=CHCl
1.5设计标准 本设计按照原化工部制定的《化工工厂初步设计文件内容深度规定》及有关国家的专业标准。 第二章项目可行性论证 2.1项目背景 1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代，德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。初期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，简称乙炔法。以后，随着石油化工的发展，氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年，美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用，日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。1960年，美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法，并和二氯乙烷法配合，开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法，此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。 随着国民经济的高速发展，社会需求的增长，刺激了PVC树脂生产的迅速发展，目前全国有生产企业80余家，但规模较小，年产十万吨以上的厂家仅有上海氯碱化工股份有限公司和齐鲁石化总公司。近年我国PVC树脂产量远远不能满足市场的需求，这与我国大部分生产厂家工艺技术落后，VC原料短缺有直接关系。我国相关技术也基本处于比较落后的水平，且相关资源也不够丰富，致使我国有相当一部分生产氯乙烯厂家还是使用的比较落后的乙炔法，但是此方法对于我国目前国情还是有相当大的适应性，虽然它是最古老但最简单的商业生产路线。乙炔法合成氯乙烯曾为我国聚氯乙烯工业的发展做出巨大贡献，至今仍约占我国氯乙烯总生产能力的2/3、产量的1/2以上。目前我国以电石乙炔为原料的聚氯乙烯生产厂共76家，总生产能力124万吨/年。在能源成本愈来愈高以及国内外竞争日益激烈的今天，建立在高能耗电石基础上的乙炔法聚氯乙烯工业正面临严峻考验。 2.2国内市场现状及预测 目前国内整体化工市场并未出现全面复苏的现象，仍然处于弱势格局，受房地产市场的影响PVC行业难改低迷态势，业内难言乐观，而作为电石的主要下游消耗行业，电石市场难免受此牵连，市场僵持局面难以突破，因此预计后市仍将以平稳运行为主，小幅调整
高纯氯化氢的制备方法及其生产工艺 作者：李建辉， 杜迎春 作者单位：北京服装学院材料科学与工程学院,北京,100029 刊名： 黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2008(36) 参考文献(7条) 1.孔祥芝工业氯化氢气体的生产[期刊论文]-低温与特气 2002(01) 2.李秀华;宋明霞;代罡氯化氢生产工艺探讨[期刊论文]-中国氯碱 2004(8) 3.王正岩曼海姆法硫酸钾联产氟化氢的精制工艺[期刊论文]-无机盐工业 2003(6) 4.窦明洪高纯氯化氢气体的制备 1990 5.张英民;郎需霞;吴雅娟氯化氢生产中新技术的应用[期刊论文]-聚氯乙烯 2003(02) 6.张凯鹏副酸脱析法生产氯化氢工艺[期刊论文]-中国氯碱 2008(3) 7.张凤林电子级高纯氯化氢的研制 1990 本文读者也读过(10条) 1.侯文杰.HOU Wen-jie实验室氯化氢气体制备工艺探讨[期刊论文]-低温与特气2008,26(2) 2.孔祥芝工业氯化氢气体的生产[期刊论文]-低温与特气2002,20(1) 3.张英民.郎需霞.吴雅娟氯化氢生产中新技术的应用[期刊论文]-聚氯乙烯2003(2) 4.曹璐.CAO Lu提高氯化氢纯度的措施[期刊论文]-氯碱工业2008,44(7) 5.刘启照.张国杰.张文勤.Liu Qizhao.Zhang Guojie.Zhang Wenqin副产氯化氢气体的精制及利用[期刊论文]-氯碱工业2000(4) 6.王中敏.刘月菊.WANG Zhong-min.LIU Yue-ju氯化氢纯度及微量氯在线分析仪的应用与维护[期刊论文]-氯碱工业2008,44(8) 7.在感悟创新中追求精品——建筑设计大师程泰宁访谈[期刊论文]-建筑创作2002(12) 8.王哲清.WANG Zhe-qing无污染制备氯化氢有机溶剂[期刊论文]-中国医药工业杂志2009,40(3) 9.况春江.方玉诚.刘立新.顾临.杨峥.王凡高温气体介质过滤除尘技术和材料的研究[会议论文]-2002 10.蒋其红氯化氢气体实验室制取的改进[期刊论文]-化学工程与装备2011(2) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/bb18657758.html,/Periodical_hljkjxx200836019.aspx
氯化氢合成 1、产品概述 高纯盐酸是离子膜制碱工艺不可缺少的化学品之一，它主要用于调整进入离子膜电解槽盐水的酸度及PH值、螯合树脂塔中树脂的再生和脱氯淡盐水的酸化。 1.1高纯盐酸的性质 高纯盐酸顾名思义，就是纯度高的盐酸，它所含的杂质要比普通的工业盐酸少得多，其物理性质与普通工业盐酸基本相同，化学性质具备一切强酸的特性。 1.1.1外观 无色透明的液体，具有刺激的臭味。 1.1.2沸点 盐酸溶液的沸点见表1-1 表1-1在大气压下盐酸溶液的沸点 在101.3kpa压力下，氯化氢和水的共沸点是110℃，其浓度是20.24％。在不同的压力下氯化氢和水共沸混合物的组成见表1-2。 表1-2在不同的压力时HCl+H2O共沸物的组成
1.1.3扩散系数 在0℃及101.3kpa压力下，氯化氢在空气中的扩散系数为0.156cm2/S。氯化氢在水中的扩散系数见表1-3 表1-3氯化氢在水中的扩散系数
1.1.4密度 氯化氢在标准状态下密度为1.639kg/m3 ,相对密度（与空气密度之比）为1.2679，表1-4所列为盐酸的密度。 表1-4盐酸的密度（15℃时）
1.1.5氯化氢在水中的溶解度见表1-5、 表1-5在不同的温度下（101.3kpa）HCI在水中的溶解度 1.1.6 盐酸浓度及吸收温度的关系 盐酸的最大浓度决定于吸收温度和气体中氯化氢的浓度，见表1-6 表1-6盐酸浓度与吸收温度的关系
2.原辅材料规格 2.1 HCI 2.2高纯盐酸的质量规格（HG/T2778-1996）
2.3产品用途 氯化氢及高纯盐酸除了上述用于离子膜制碱工艺外，还可以稍加处理制成试剂级盐酸。由于它的纯度高，在制造高品位的调味粉、酱油等食品工业及电子工业中有着广泛的应用。此外，它可以应用在化学工业中，生产无机氯化物、有机氯化物如聚氯乙烯和氯丁橡胶等。在冶金工业中，如湿法冶金，用于钻采和提取稀有金属；在纺织工业中，作织物漂白液的分解促进剂；在造纸工业、医药工业中应用也很广泛。 3、生产目的及原理 氯化氢及高纯盐酸的生产方法主要一两种，一种是直接合成法，另一种是生产无机或是有机产品时的副产品法。 3.1 氯化氢的合成 3.1.1 反应方程式：H2+CI2→2HCl 3.1.2反应机理 氯气和氢气在低温、常压和没有光照的条件下反应，反应速度是非常缓慢的，当在高温和光照的条件下，反应会迅速进行，甚至会以爆炸的形式急剧进行，氢气在氯气中均衡地燃烧合成氯化氢的过程，实质上是一个链锁
第二章氯化氢合成 一、氯化氢的性质 氯化氢（HCl）分子量36.5，密度1.63g/L，是无色具有刺激性臭味的气体，极易溶于水，在标准条件下1体积水中可溶解500体积的HCl气体。干燥的HCl 腐蚀性较小，而HCl溶液（盐酸）却有强腐蚀性，原因是在水分子的作用下HCl 发生了电离，产生大量的CL+，CL+可与多种物质发生反应，特别是和金属发生化学反应。因此，为了使设备不受盐酸腐蚀，具有更长的使用寿命，生产HCl 时应该用干燥的氢气和氯气进行反应。 二、氯化氢合成对氢气、氯气的要求（依据工艺包的定） 名称品种规格消耗量吨/年备注 氯气1、氯气≥99.8% 2、水和其它含氧杂质（质量）≤ 3、NCL 3 （质量）≤ 4、不挥发的残余物%（质量）≤ 氢气1、H 2 （质量）≥99.9997% 2、O 2 （质量）≤ 3、露点 -60℃ 三、氯化氢合成原理 HCL合成是采用氢气在氯气中不爆炸的条件下进行的方法来制备。 反应式：H 2 + CL 2 --HCL 该反应的发生需要一定的前提条件，即提供一定的能量，在光照或加热的情况下，二者能迅速反应，并释放出大量的热。
四、氯化氢合成工艺流程及设备 1、氯化氢合成工艺流程图 防爆膜排放 去尾气淋洗塔 CDI 回收氢 电解氢 回收自用或处理 去三氯氢硅合成炉 氯气 氢气缓冲罐 HCL 贮罐 水冷器 氯气缓冲罐 HCL 合成炉 阻火器 空冷器 HCL 空冷器 废HCL 缓冲罐 盐酸槽
氯化氢合成是由两套相同的合成炉系统，H2、CL2缓冲罐，事故排放接收设备组成（其中H2、CL2缓冲罐及事故排放装置为两套合成炉系统共用）。 来自氯碱装置的氢气及从三氯氢硅合成工序返回的循环氢气输送入氢气缓冲罐。出氢气缓冲罐的氢气分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。 来自液氯汽化工序的氯气穿过01V0302氯气缓冲罐，分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。 经缓冲罐后的氯气和氢气分别经过氯气阻火器和氢气阻火器，然后按一定的流量比进入氯化氢合成炉01R0301，在炉内进行燃烧，生成氯化氢气体，生成的HCL经管道冷却和水冷却器（01E0301a\b），进入HCL缓冲罐（01V0303a\b），然后送到三氯氢硅合成工序。 2、设备明细表 位号名称数量规格材质 HCL合成炉 1 HCL空气冷却 1 器 换热器 1 阻火器 1 HCL储罐 1 废HCL储罐 1 阻火器 1 HCL储罐 1 CL 缓冲灌 1 2 缓冲灌 1 废CL 2 H 缓冲罐 1 2 五、氯化氢合成的技术条件 1、原料配比 2、原料压力：0.5MPa 3、合成温度：250～450℃ 4、产品质量的控制要素